JP6060878B2 - 送受電部を備えた車両 - Google Patents

Description

この発明は、送受電部を備えた車両に関する。

特許文献１〜７に開示されているように、非接触で電力を送受電する受電装置および送電装置が知られている。このような非接触送受電システムにおいては、送電コイルと受電コイルとの間で位置合わせをした状態で電力伝送を実施する必要がある。

たとえば、特開２０１２−０８０７７０号公報に記載された非接触充電システムにおいては、受電電圧に基づいて車両を送電装置に誘導するシステムが提案されている。

特開２０１３−１６９１３２号公報 特開２０１３−１５４８１５号公報 特開２０１３−１４６１５４号公報 特開２０１３−１４６１４８号公報 特開２０１３−１１０８２２号公報 特開２０１３−１２６３２７号公報 特開２０１２−０８０７７０号公報 特許第４１６５４８０号公報

一般に、車両と送電装置との位置合わせの終了時には、受電装置と送電装置とが対向した状態で運転手がパーキングレンジ（Ｐレンジ）にシフトレンジを設定する。Ｐレンジにシフトレンジが設定されると、パーキングギヤ溝とパーキングポールの突起とが嵌め合わされる。これにより、車両は移動できなくなる。

しかし、パーキングギヤの停止角度によっては、パーキングギヤの歯の頂部とパーキングポールの突起とが当接し溝に突起がうまく嵌らない場合がある。この場合には、車両に加えられる外力（風力や坂道停車時の重力など）によって車両が移動しうる。車両が移動すると、これに伴いパーキングギヤが回転してパーキングポールの突起が溝にはまりこむ。このような場合のパーキングギヤの回転方向、すなわち、車両の移動方向は、車両がおかれた状態によって変わり、特段の制御は行なわれていなかった。

その結果、受電装置と送電装置とが対向した状態で、シフトレンジがＰレンジに設定された時に、車両は前後方向に移動する場合が生じる。この際、当初は受電装置が受電可能位置に位置合わせされていても中心が少しずれた位置である場合には、位置合わせ完了後に車両が移動した結果、受電可能な領域の外に受電装置が移動してしまう場合が考えられる。

この発明の目的は、パーキングレンジにシフトレンジを設定した際にパーキングギヤの歯の頂部とパーキングポールの突起とが当接したときに、受電装置が受電可能領域外に移動することを抑制することができる車両を提供することである。

この発明は、要約すると、車両であって、非接触で送電装置から電力を受電する受電部と、車両を移動させる駆動力を出力軸に発生させる動力生成装置と、動力生成装置を制御する制御装置とを備える。動力生成装置は、出力軸に設けられたパーキングギヤと、パーキングギヤの溝部に嵌る突起を有するパーキングポールと、駆動力を出力する駆動部とを含む。制御装置は、送電装置から受電可能なエリア内に受電部が位置し、パーキングレンジに動力生成装置が設定されたことを含む所定の条件が成立した場合に、受電部が送電装置に近づく方向に車両が移動するように駆動部を制御する。

このように制御することによって、パーキングギヤの歯の頂部とパーキングポールの突起とが当接し、うまく噛み合わない状態で車両が停止した場合でも、後から外力が加わり車両が受電に不利な状態にずれてしまうことを避けることができる。

好ましくは、制御装置は、所定の条件が成立し、駆動部に所定の駆動力を出力させても出力軸が回転しない場合には、駆動部からの駆動力の出力を停止させる。

駆動部の駆動力（駆動トルク）は、長時間出し続けるとエネルギ損失が大きくなる。このため所定の大きさの駆動トルクを出しても出力軸が回転しないときは駆動部からの駆動トルクの出力を停止させる。これによって、たとえば、車止めに車輪が当接した場合や、パーキングギヤの歯と歯の間の谷部（溝部）にうまくパーキングポールの突起が嵌った場合にその後のエネルギ損失を低減させることができる。

好ましくは、車両は、所定の条件が成立し、駆動部に駆動力を出力させる際に運転手に報知する報知装置をさらに備える。

これにより、わずかな移動ではあるが車両が移動したことによって運転手が覚える違和感を少なくすることができる。

好ましくは、制御装置が、所定の条件が成立したことに応じて、駆動部に駆動力を出力させて出力軸を回転させる回転量は、パーキングギヤの１つの歯幅に相当する回転量以下である。

このように回転量を制限しておくことにより、車両が移動する移動量も制限されるので、必要以上に車両が移動することを防ぐことができる。

好ましくは、車両は、パーキングポールの回転角度を検出する検出器をさらに備える。制御装置は、回転角度に基づいて、パーキングギヤの歯の頂部とパーキングポールの突起とが当接していることを検出する。

このような検出を行なえば、不必要な噛合処理を行なわなくて済むため、部品寿命を延ばすことができる。

好ましくは、制御装置は、所定の条件が成立し、受電部が送電装置に近づくように車両が移動する方向に駆動部に駆動力を出力させる処理を行なったか否かを示す履歴情報を保持する。所定の条件は、履歴情報が処理を行なった履歴が無いことをさらに含む。

本発明によれば、受電開始時にパーキングギヤの歯の頂部とパーキングポールの突起とが当接したときであっても、受電を効率よく安定させることができる車両が実現できる。

本発明の実施の形態の一例である電力伝送システムの全体構成図である。 車両が移動して受電部と送電部の位置合わせが実施される様子を説明するための図である。 車両１０の動力生成装置４００の詳細な構成の一例について示した図である。 図３に示したパーキングロック機構２０６の詳細な構造を示した図である。 パーキング機構の移動原理を説明するための図（非噛合状態）である。 パーキング機構の移動原理を説明するための図（噛合状態）である。 車両が移動する範囲について説明するための図である。 車両ＥＣＵ５００が実行する噛合処理について説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態の一例である電力伝送システムの全体構成図である。
図１を参照して、車両１０は、送電装置２０と非接触で電力を受電する受電部１００と、車両１０を移動させる駆動力を出力軸に発生させる動力生成装置４００と、動力生成装置４００を制御する制御装置である車両ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５００とを備える。動力生成装置４００は、出力軸４２１に設けられたパーキングギヤ２４４と、パーキングギヤ２４４の溝部に嵌る突起を有するパーキングポール２４６と、駆動力を出力する駆動部４２０を含む。車両ＥＣＵ５００は、送電装置２０から受電可能なエリア内に受電部１００が位置し、パーキングレンジに動力生成装置４００が設定されたことを含む所定の条件が成立した場合に、受電部１００が送電装置２０に近づく方向に車両が移動するように駆動部４２０を制御する。

このように制御することによって、図５に示すように、パーキングギヤ２４４の歯の頂部とパーキングポール２４６の突起とが当接し、うまく噛み合わない状態で車両１０が停止した場合でも、後から外力が加わり車両１０が受電に不利な状態にずれてしまうこと（図７のＮＧ方向にずれること）を避けることができる。

好ましくは、車両ＥＣＵ５００は、所定の条件が成立し、駆動部４２０に所定の駆動力（駆動トルク）を出力させても出力軸４２１が回転しない場合には、駆動部４２０からの駆動トルクの出力を停止させる。

駆動部４２０の駆動トルクは、長時間出し続けるとエネルギ損失が大きくなる。このため所定の大きさの駆動トルクを出しても出力軸４２１が回転しないときは駆動部からの駆動トルクの出力を停止させることによって、たとえば、パーキングブレーキが十分に効いている場合や、車止めに車輪１６が当接した場合や、図６に示すようにパーキングギヤ２４４の歯と歯の間の谷部にうまくパーキングポール２４６の突起が嵌った場合にその後のエネルギ損失を低減させることができる。

好ましくは、車両１０は、所定の条件が成立し、駆動部４２０に駆動力を出力させる際に運転手に報知する報知装置５２０をさらに備える。

これにより、わずかな移動であるとはいえ、車両１０が移動したことによる運転手が覚える違和感を少なくすることができる。

好ましくは、車両ＥＣＵ５００が、所定の条件が成立したことに応じて、駆動部４２０に駆動トルクを出力させて出力軸４２１を回転させる回転量は、パーキングギヤ２４４の１つの歯幅に相当する回転量以下である。このように回転量を制限しておくことにより、車両が移動する移動量も制限されるので、必要以上に車両が移動することを防ぐことができる。

以下、車両１０と送電装置２０の具体的な構成の詳細について、さらに説明する。実施の形態による電力伝送システムは、車両１０と、送電装置２０とを備える。車両１０は、さらに、フィルタ回路１５０と、整流部２００と、蓄電装置３００と、動力生成装置４００とを含む。

受電部１００は、送電装置２０の送電部７００から出力される電力（交流）を非接触で受電するためのコイルを含む。受電部１００は、受電した電力を整流部２００へ出力する。たとえば、図２に示されるように、送電装置２０の送電部７００が地表または地中に設けられ、受電部１００は、車体下部に配置される。

なお、受電部１００の配置箇所はこれに限定されるものではない。たとえば、仮に送電装置２０が車両上方に設けられる場合には、受電部１００を車体上部に設けてもよい。

整流部２００は、受電部１００によって受電された交流電力を整流して蓄電装置３００へ出力する。フィルタ回路１５０は、受電部１００と整流部２００との間に設けられ、送電装置２０からの受電時に発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路１５０は、たとえば、インダクタおよびキャパシタを含むＬＣフィルタによって構成される。

蓄電装置３００は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池によって構成される。蓄電装置３００の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。蓄電装置３００は、整流部２００から出力される電力を蓄えるほか、動力生成装置４００によって発電される電力も蓄える。そして、蓄電装置３００は、その蓄えられた電力を動力生成装置４００へ供給する。なお、蓄電装置３００として大容量のキャパシタも採用可能である。特に図示しないが、整流部２００と蓄電装置３００との間に、整流部２００の出力電圧を調整するＤＣ−ＤＣコンバータを設けてもよい。

動力生成装置４００は、蓄電装置３００に蓄えられる電力を用いて車両１０の走行駆動力を発生する。特に図示しないが、動力生成装置４００は、たとえば、蓄電装置３００から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置４００は、蓄電装置３００を充電するための発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンとを含んでもよい。

車両ＥＣＵ５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１０における各機器の制御を行なう。一例として、車両ＥＣＵ５００は、車両１０の走行制御や、蓄電装置３００の充電制御を実行する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

なお、整流部２００と蓄電装置３００との間には、リレー２１０が設けられる。リレー２１０は、送電装置２０による蓄電装置３００の充電時に車両ＥＣＵ５００によってオンされる。また、蓄電装置３００と動力生成装置４００との間には、システムメインリレー（ＳＭＲ）３１０が設けられる。ＳＭＲ３１０は、動力生成装置４００の起動が要求されると、車両ＥＣＵ５００によってオンされる。

なお、車両ＥＣＵ５００は、送電装置２０による蓄電装置３００の充電時には、通信装置５１０を用いて送電装置２０と通信を行ない、充電の開始／停止や車両１０の受電状況等の情報を送電装置２０とやり取りする。

図２は、車両が移動して受電部と送電部の位置合わせが実施される様子を説明するための図である。図２を参照して、図示しない車載カメラや送電部７００でのテスト送電での受電強度などにより、受電部１００が送電部７００に対して位置が合っているかを車両または送電装置が判断し、報知装置５２０によってユーザに報知される。図２に示すように、ユーザは報知装置５２０から得た情報に基づいて、受電部１００と送電部７００との位置関係が送受電に良好な位置関係になるように、車両１０を移動させる。なお、必ずしもユーザがハンドル操作やアクセル操作をしなくてもよく、車両１０が自動的に移動して位置を合わせて、ユーザがそれを報知装置５２０で見守るようにしてもよい。

再び、図１を参照して、送電装置２０は、電源部６００と、フィルタ回路６１０と、送電部７００と、電源ＥＣＵ８００とを含む。電源部６００は、商用系統電源等の外部電源９００から電力を受け、所定の伝送周波数を有する交流電力を発生する。

送電部７００は、車両１０の受電部１００へ非接触で送電するためのコイルを含む。送電部７００は、伝送周波数を有する交流電力を電源部６００から受け、送電部７００の周囲に生成される電磁界を介して、車両１０の受電部１００へ非接触で送電する。

フィルタ回路６１０は、電源部６００と送電部７００との間に設けられ、電源部６００から発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路６１０は、インダクタおよびキャパシタを含むＬＣフィルタによって構成される。

電源ＥＣＵ８００は、ＣＰＵ、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、送電装置２０における各機器の制御を行なう。一例として、電源ＥＣＵ８００は、伝送周波数を有する交流電力を電源部６００が生成するように、電源部６００のスイッチング制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

なお、電源ＥＣＵ８００は、車両１０への送電時には、通信装置８１０を用いて車両１０と通信を行ない、充電の開始／停止や車両１０の受電状況等の情報を車両１０とやり取りする。

送電装置２０において、電源部６００からフィルタ回路６１０を介して送電部７００へ、所定の伝送周波数を有する交流電力が供給される。送電部７００および車両１０の受電部１００の各々は、コイルとキャパシタとを含み、伝送周波数において共振するように設計されている。送電部７００および受電部１００の共振強度を示すＱ値は、１００以上であることが好ましい。

電源部６００からフィルタ回路６１０を介して送電部７００へ交流電力が供給されると、送電部７００のコイルと、受電部１００のコイルとの間に形成される電磁界を通じて、送電部７００から受電部１００へエネルギ（電力）が移動する。そして、受電部１００へ移動したエネルギ（電力）は、フィルタ回路１５０および整流部２００を介して蓄電装置３００へ供給される。

なお、特に図示しないが、送電装置２０において、送電部７００と電源部６００との間（たとえば送電部７００とフィルタ回路６１０との間）に絶縁トランスを設けてもよい。また、車両１０においても、受電部１００と整流部２００との間（たとえば受電部１００とフィルタ回路１５０との間）に絶縁トランスを設けてもよい。

図３は、車両１０の動力生成装置４００の詳細な構成の一例について示した図である。
図３を参照して、車両１０は、蓄電装置３００と、システムメインリレー３１０と、動力生成装置４００と、それを制御する車両ＥＣＵ５００とを含む。動力生成装置４００は、エンジン２４と、モータＭＧ２と、ジェネレータＭＧ１と、動力伝達機構４１０と、駆動輪１６Ｒ，１６Ｌと、駆動軸１５Ｒ，１５Ｌと、昇圧コンバータ３２と、インバータ３４，３６とを備える。

動力伝達機構４１０は、動力伝達ギヤ１２と、ディファレンシャルギヤ１４と、プラネタリギヤ１８と、動力取出ギヤ２１と、チェーンベルト２２と、ダンパ３０とを含む。

エンジン２４のクランクシャフト２５は、ダンパ３０を介してプラネタリギヤ１８およびジェネレータＭＧ１に接続される。なお、ダンパ３０は、クランクシャフト２５のねじり振動の振幅を抑制する。

動力取出ギヤ２１は、チェーンベルト２２によって動力伝達ギヤ１２に接続される。そして、動力取出ギヤ２１は、プラネタリギヤ１８のリングギヤ４４と結合され、リングギヤ４４から受ける動力を動力伝達ギヤ１２にチェーンベルト２２を介して伝達する。動力伝達ギヤ１２は、ディファレンシャルギヤ１４を介して駆動輪１６Ｒ，１６Ｌに動力を伝達する。

プラネタリギヤ１８は、クランクシャフト２５と同軸のキャリヤ軸５４に軸中心を貫通された中空のサンギヤ軸５０に結合されたサンギヤ４２と、キャリヤ軸５４と同軸上に配置されたリングギヤ軸５２に結合されたリングギヤ４４と、サンギヤ４２とリングギヤ４４との間に配置され、サンギヤ４２の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオンギヤ４６と、キャリヤ軸５４の端部に結合され、各プラネタリピニオンギヤ４６の回転軸を支持するプラネタリキャリヤ４８とを含んで構成される。

このプラネタリギヤ１８では、サンギヤ４２、リングギヤ４４およびプラネタリキャリヤ４８にそれぞれ結合されたサンギヤ軸５０、リングギヤ軸５２およびキャリヤ軸５４の３軸が動力の入出力軸とされる。これら３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力が決定されると、残りの１軸に入出力される動力は、決定された２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。

ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２は、ともに３相交流同期電動発電機であり、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する３相コイルが巻回されたステータとを含む。ジェネレータＭＧ１のロータは、サンギヤ軸５０に結合され、モータＭＧ２のロータは、リングギヤ軸５２に結合されている。ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２の各々は、永久磁石による磁界と３相コイルによって形成される磁界との相互作用によりロータを回転駆動する電動機として動作するとともに、永久磁石による磁界とロータの回転との相互作用により３相コイルの両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。

なお、モータＭＧ２の回転数を増速または減速するギヤ機構をリングギヤ軸５２とモータＭＧ２のロータとの間に設けても良い。

蓄電装置３００は、発生した直流電圧を昇圧コンバータ３２へ供給するとともに、昇圧コンバータ３２からの直流電圧によって充電される。

昇圧コンバータ３２は、蓄電装置３００から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を昇圧してインバータ３４，３６へ出力する。また、昇圧コンバータ３２は、インバータ３４，３６からの直流電圧を降圧して蓄電装置３００を充電する。

インバータ３４，３６は、昇圧コンバータ３２から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してそれぞれジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２へ出力する。また、インバータ３４，３６は、ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２によって発電された交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を昇圧コンバータ３２へ出力する。

車両ＥＣＵ５００は、ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２のトルク指令値および回転速度、ならびに昇圧コンバータ３２の入出力電圧に基づいて昇圧コンバータ３２における各パワートランジスタをオン／オフする制御信号を生成し、その生成した制御信号を昇圧コンバータ３２へ出力する。

また、車両ＥＣＵ５００は、ジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２のトルク指令値および電流、ならびにインバータ３４，３６の入力電圧に基づいてインバータ３４，３６における各パワートランジスタをオン／オフする制御信号を生成し、その生成した制御信号をインバータ３４，３６へ出力する。

エンジン２４の回転速度ＮＥは、回転センサ２３によって検出され、車両ＥＣＵ５００に送信される。具体的には、回転センサ２３としてクランクシャフトに設けられたクランクポジションセンサなどが用いられる。

図４は、図３に示したパーキングロック機構２０６の詳細な構造を示した図である。
図３、図４を参照して、アクチュエータ２０２とエンコーダ２０４とを用いて、車両ＥＣＵ５００は、パーキングロック機構２０６の状態を切り換える。

図示しないシフトレバー等の入力部が受付けたドライバからの指示を示すＰ指令信号は、車両ＥＣＵ５００に送信される。Ｐ指令信号は、シフトポジションを示す。

車両ＥＣＵ５００は、動力生成装置のシフトレンジをＰ指令信号が示すシフトポジションに一致させるように、アクチュエータを駆動する。たとえば、車両ＥＣＵ５００は、シフトレンジをＰレンジと非Ｐレンジとの間で切り換えるために、パーキングロック機構２０６を駆動するアクチュエータ２０２の動作を制御し、現在のシフトレンジの状態を図示しないインジケータに表示する。シフトレンジが非Ｐレンジであるときにドライバが入力部を操作すると、車両ＥＣＵ５００は、シフトレンジをＰレンジに切り換えて、インジケータに現在のシフトレンジがＰレンジである旨を表示する。

アクチュエータ２０２は、たとえば、スイッチドリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」と表記する）で構成され、車両ＥＣＵ５００からのアクチュエータ制御信号を受信してパーキングロック機構２０６を駆動する。エンコーダ２０４は、アクチュエータ２０２と一体的に回転し、ＳＲモータの回転状況を検知する。本実施の形態のエンコーダ２０４として、例えば、Ａ相およびＢ相の信号を出力するロータリーエンコーダを用いることができる。車両ＥＣＵ５００は、エンコーダ２０４から出力される信号を取得してＳＲモータの回転状況を把握し、ＳＲモータを駆動するための通電の制御を行なう。

パーキングロック機構２０６は、アクチュエータ２０２により回転されるシャフト２５２と、シャフト２５２の回転に伴って回転するディテントプレート２５４と、ディテントプレート２５４の回転に伴って動作するロッド２４８と、リングギヤ軸５２に固定されたパーキングギヤ２４４と、パーキングギヤ２４４をロックするためのパーキングポール２４６と、ディテントプレート２５４の回転を制限してシフトポジションを固定するディテントスプリング２４２と、ころ２４０とを含む。ディテントプレート２５４は、アクチュエータ２０２により駆動されてシフトポジションを切り換える。またエンコーダ２０４は、アクチュエータ２０２の回転量に応じた計数値を取得する。

図４には、シフトレンジが非Ｐレンジであるときの状態が示されている。この状態では、パーキングポール２４６がパーキングギヤ２４４をロックしていないので、車両の駆動軸の回転は妨げられない。この状態からアクチュエータ２０２によりシャフト２５２を時計回り方向に回転させると、ディテントプレート２５４を介してロッド２４８が図４に示す矢印Ａの方向に押され、ロッド２４８の先端に設けられたテーパ部によりパーキングポール２４６が図４に示す矢印Ｂの方向に押し上げられる。

ディテントプレート２５４の回転に伴ってディテントプレート２５４の頂部に設けられた２つの谷のうちの一方、すなわち非Ｐポジション位置２３０にあったディテントスプリング２４２のころ２４０は、山２３２を乗り越えて他方の谷、すなわちＰレンジ位置２３４へ移る。ころ２４０は、その軸方向に回転可能にディテントスプリング２４２に設けられている。ころ２４０がＰレンジ位置２３４に来るまでディテントプレート２５４が回転したとき、パーキングポール２４６は、パーキングポール２４６の突起部分がパーキングギヤ２４４の歯部間に嵌合する位置まで押し上げられる。これにより、車両の駆動軸が機械的に固定され、シフトレンジがＰレンジに切り換わる。

図５は、パーキング機構の移動原理を説明するための図（非噛合状態）である。
図６は、パーキング機構の移動原理を説明するための図（噛合状態）である。

パーキングギヤ２４４とパーキングポール２４６で構成されているパーキングロック機構では、停車時の状態（パーキングギヤの停止角度）により、図５に示すように、パーキングポール２４６がパーキングギヤ２４４に噛合っていない状態となる場合がある。そのような場合でパーキングブレーキが十分に効いていないときに、路面勾配による重力や振動などの外力が加わると、パーキングギヤ２４４にパーキングポール２４６が噛合うまで車両が一定範囲で前方（矢印Ｆの方向）または後方（矢印Ｒの方向）に移動する。

図７は、車両が移動する範囲について説明するための図である。図７には、路面に配置された送電部７００に対して受電部１００が受電可能な範囲７００Ａが示されている。ここで、車両の受電部１００が図７に示す位置であれば受電が可能である。しかし、パーキングポールが図５に示したようにパーキングギヤに噛合っていなければ、出力軸（リングギヤ軸５２）がＦ方向またはＲ方向に回転して図６に示す状態になる可能性がある。この時の車両の移動量は、最大でもパーキングギヤ２４４の歯と歯のピッチに相当する移動量以下である。この移動量はわずかなものであるが、図７に示すように受電可能範囲７００Ａ内に入っていても境界部に近いところに受電部１００が位置していた場合には、ＮＧ方向に移動すると受電不可能になってしまう場合も考えられる。したがって、本実施の形態では、図７のＯＫ方向に車両を移動させてパーキングポールをパーキングギヤに噛合わせてしまう。

そうすれば、位置合わせをユーザが完了してから車両が移動して受電できなくなるといった不都合を防ぐことができる。

図８は、車両ＥＣＵ５００が実行する噛合処理について説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間ごとにまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。

図８を参照して、まず、ステップＳ１０において、車両ＥＣＵ５００は、動力生成装置４００に設定されているシフトレンジがＰ（パーキング）レンジか否かを判断する。たとえば、車両ＥＣＵ５００は、シフトレバーのシフトポジションセンサの出力や、図４のエンコーダ２０４の出力によって、Ｐレンジか否かを判断することができる。

ステップＳ１０においてＰレンジでないと判断された場合、ステップＳ２０に処理が進められ、噛合処理履歴がクリアされ、さらにステップＳ１１０に処理が進められ制御はメインルーチンに戻される。噛合処理履歴については、後にステップＳ５０で説明する。

ステップＳ１０においてＰレンジであると判断された場合には、ステップＳ３０に処理が進められる。ステップＳ３０では、車両ＥＣＵ５００は、位置決めの完了状態を確認する。運転手が車両の誘導システムの誘導に従って、所定位置に駐車した後に、スイッチ操作によって、位置決めが完了した旨を知らせた場合には、車両位置決め処理を完了してよい（ＯＫ）と判断される。また、たとえば、所定時間停車状態が維持された場合にも位置決め処理を完了してよい（ＯＫ）と判断してもよい。

ステップＳ３０において、位置決め処理を完了してよいと判断されない場合には、ステップＳ１１０に処理が進められ制御はメインルーチンに戻される。一方、ステップＳ３０において、位置決め処理を完了してよいと判断された場合には、ステップＳ４０に処理が進められる。

ステップＳ４０では、パーキングブレーキが掛けられている場合、作動量が十分であるか否かが判断される。ステップＳ４０において、パーキングブレーキの作動量が十分である場合には、外力によって車両が移動してしまう恐れがないので、図５のような状態であっても噛合処理を行なわなくてもよい。したがって、パーキングブレーキの作動量が十分である場合には、ステップＳ１１０に処理が進められ制御はメインルーチンに戻される。

一方、ステップＳ４０において、パーキングブレーキが掛けられていない場合や、パーキングブレーキの作動量が十分でない場合には、ステップＳ５０に処理が進められる。

なお、ステップＳ４０の判断は、単にパーキングブレーキランプの点灯の有無で判断しても良いし、作動量を検出するセンサを設けてそのセンサの出力に基づいて判断しても良い。

ステップＳ５０では、噛合処理履歴の有無が判断される。車両ＥＣＵ５００は、受電部１００が送電装置２０に近づくように車両１０が移動する方向に駆動部（ＭＧ２またはエンジン）に駆動トルクを出力させる処理を行なったか否かを示す履歴情報を保持する。ステップＳ５０が実行されるので、噛合処理を実行するための所定の条件は、送電装置２０から受電可能なエリア内に受電部１００が位置し、パーキングレンジに動力生成装置４００が設定されたことに加えて、履歴情報が処理を行なった履歴が無いことをさらに含む。

噛合処理は、後にステップＳ７０〜Ｓ９０で説明する処理であり、Ｐレンジに車両が設定された後に１度実行すれば、パーキングポールが正しくパーキングギヤにかみ合った状態となるか、パーキングブレーキが作動している状態であるか、のいずれかの状態が確定する。したがって、噛合処理は一度実行すれば十分である。このため、ステップＳ５０において噛合処理履歴があった場合には、ステップＳ１１０に処理が進められ噛合処理は実行されずに、制御はメインルーチンに戻される。

一方、ステップＳ５０において噛合処理履歴がなかった場合には、ステップＳ６０に処理が進められる。ステップＳ６０では、ドライバ操作や他の協調制御による車両のフットブレーキの作動状態を確認する。フットブレーキがＯＮである場合には、運転手は、車両が移動すると違和感が大きいと考えられるので、ステップＳ６０からステップＳ１１０に処理が進められ噛合処理は実行されずに、制御はメインルーチンに戻される。

一方、ステップＳ６０において、フットブレーキがＯＦＦであると判断された場合には、ステップＳ７０に処理が進められる。ステップＳ７０においては、現在の受電部１００と送電部７００との相対位置関係より、車両の前方と後方のどちらが受電可能範囲が広いか（前方に車両を移動させた場合と後方に車両を移動させた場合でどちらが送電部７００に受電部１００が近づくか）が判断される。たとえば、カメラなどの画像でこの相対位置関係を認識してもよいし、テスト送電を行ないながらのテスト受電を実行し、受電のピークが出現したが否かおよび受電強度で送電部７００に受電部１００が近づく途中で止まったのか等によって相対位置を認識してもよい。

ステップＳ７０において前方余裕量＞後方余裕量であると判断された場合、すなわち、前方に車両を所定量移動させた場合のほうが、後方に車両を所定量移動させた場合よりも受電部１００が送電部７００に近づく場合には、ステップＳ８０に処理が進められ、そうでなければステップＳ９０に処理が進められる。ここでの所定量は、パーキングギヤを歯の１ピッチ分回転させたことに相当する移動量である。

ステップＳ８０では、車両ＥＣＵ５００は、駆動部４２０に所定の駆動力を発生させて、車両が停止するまで車両を前方に移動させる。車両が停止する場合は、ここでは、たとえば、車止めに車輪が当接して車両が移動できなくなった場合や、パーキングギヤがパーキングポールに噛合ったため出力軸４２１が回転できなくなった場合を含む。

一方、ステップＳ９０では、車両ＥＣＵ５００は、駆動部４２０に所定の駆動力を発生させて、車両が停止するまで車両を後方に移動させる。車両が停止する場合は、ここでは、たとえば、車止めに車輪が当接して車両が移動できなくなった場合や、パーキングギヤがパーキングポールに噛合ったため出力軸４２１が回転できなくなった場合を含む。

ステップＳ８０またはステップＳ９０の処理が終了すると、ステップＳ１００に処理が進められる。ステップＳ１００では、車両ＥＣＵ５００は、噛合処理履歴をＯＮに変更する。

なお、ステップＳ８０またはステップＳ９０での車両移動距離は、パーキングギヤの歯の１間隔分に相当する距離に制限されている。また、パーキングブレーキや輪留めなどで、駆動部４２０が所定の駆動力を発生しても車両が移動しない場合には、制御が中止される。この場合に車両が移動しなくても、受電可能範囲内に受電部１００が位置しているため、受電は可能である。

また、ステップＳ８０またはＳ９０で車両を移動させる場合には、車両を移動させる前に移動動作に関する情報を運転手に報知してもよい。また、駆動部４２０に自動的に駆動力を発生させる代わりに、運転手に移動方向を示して車両移動を誘導してもよい。

以上説明した実施の形態では、噛合処理の履歴がなければパーキングギヤがパーキングポールに噛合っているか否かにかかわらず、車両の駆動部に駆動力を発生させ、位置ずれ量が小さくなる方向に車両を移動させるように試みた。しかし、パーキングギヤが噛合い状態にあることを確認できる場合（センサなどで噛合状態を検出する場合）には、噛合処理を実行しないこととしてもよい。この場合には、ハードウエアの耐久性（部品寿命の改善）や無駄な動作を行なわないことによる燃費の改善などの効果が得られる。

たとえば、パーキングギヤが噛合い状態にあることを確認する方法としては、パーキングポールの回転角度を検出するセンサを設けたり、パーキングギヤの歯の位置を検出するセンサを設けたりして、これらのセンサの出力に基づいてパーキングギヤの歯の頂部とパーキングポールの突起とが当接していること（または、ギヤの歯と歯の谷部がパーキングポールの突起とうまくかみ合っていること）を検出しても良い。

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 車両、１２ 動力伝達ギヤ、１４ ディファレンシャルギヤ、１５Ｒ，１５Ｌ 駆動軸、１６ 車輪、１６Ｒ，１６Ｌ 駆動輪、１８ プラネタリギヤ、２０ 送電装置、２４ エンジン、３１ バッテリ、３２ 昇圧コンバータ、３４，３６ インバータ、１００ 受電部、２００ 整流部、２０２ アクチュエータ、２０４ エンコーダ、２０６ パーキングロック機構、２１０ リレー、２３０ ポジション位置、２４２ ディテントスプリング、２４４ パーキングギヤ、２４６ パーキングポール、２５４ ディテントプレート、３００ 蓄電装置、３１０ システムメインリレー、４００ 動力生成装置、４１０ 動力伝達機構、４２０ 駆動部、４２１ 出力軸、５００ 車両ＥＣＵ、５１０，８１０ 通信装置、５２０ 報知装置、６００ 電源部、７００ 送電部、８００ 電源ＥＣＵ、９００ 外部電源、ＭＧ１ ジェネレータ、ＭＧ２ モータ。

Claims (6)

1. 非接触で送電装置から電力を受電する受電部と、
   車両を移動させる駆動力を出力軸に発生させる動力生成装置と、
   前記動力生成装置を制御する制御装置とを備え、
   前記動力生成装置は、
   前記出力軸に設けられたパーキングギヤと、
   前記パーキングギヤの溝部に嵌る突起を有するパーキングポールと、
   前記駆動力を出力する駆動部とを含み、
   前記制御装置は、前記送電装置から送受電可能なエリア内に前記受電部が位置し、パーキングレンジに前記動力生成装置が設定されたことを含む所定の条件が成立した場合に、前記受電部が前記送電装置との受送電効率が向上する方向に前記車両が移動するように前記駆動部を制御する、車両。
2. 前記制御装置は、前記所定の条件が成立し、前記駆動部に所定の駆動力を出力させても前記出力軸が回転しない場合には、前記駆動部からの駆動力の出力を停止させる、請求項１に記載の車両。
3. 前記所定の条件が成立し、前記駆動部に駆動力を出力させる際に運転手に報知する報知装置をさらに備える、請求項１に記載の車両。
4. 前記制御装置が、前記所定の条件が成立したことに応じて、前記駆動部に駆動力を出力させて前記出力軸を回転させる回転量は、前記パーキングギヤの１つの歯幅に相当する回転量以下である、請求項１に記載の車両。
5. 前記パーキングポールの回転角度を検出する検出器をさらに備え、
   前記制御装置は、前記回転角度に基づいて、前記パーキングギヤの歯の頂部と前記パーキングポールの前記突起とが当接していることを検出する、請求項１に記載の車両。
6. 前記制御装置は、前記所定の条件が成立し、前記受電部が前記送電装置に近づくように前記車両が移動する方向に前記駆動部に駆動力を出力させる処理を行なったか否かを示す履歴情報を保持し、
   前記所定の条件は、前記履歴情報が前記処理を行なった履歴が無いことをさらに含む、請求項１に記載の車両。

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